Характеристика простых форм кристаллов касситерита

Оглавление Введение…………………………………………………………………………………..3

1. Общие сведения о касситерите..……………………………………………………...5

1.1 Кристаллографическая характеристика топаза…………………………………….5

1.2. Физические свойства………………………………………………………………10

1.3. Происхождение……………………………………………………………………..12

1.4 Продукты изменения………………………………………………………………..15

1.5 Практическое значение………………………………………………………….….17

2. Методика исследований...……………………………………………………………18

2.1. Обзор материалов предыдущих исследований…………………………………...18

2.2 Порядок проведения работы………………………………………………………..19

3. Представление полученного в процессе исследований фактического материала.20

4. Обсуждение фактического материала………………………………………………21

Заключение………………………………………………………………………………22

Список использованной литературы…………………………………………………..23

 Аннотация.

.

 В качестве объекта исследования были взяты кристаллы касситерита и на их примере осуществлено знакомство с морфологией, что дало возможность предположить к какому типу они относятся.

Всего страниц 16, таблиц 1.

Введение

Данная курсовая работа составлена на основе изучения коллекции касситерита с неизвестного геологического объекта. Кристаллы были предоставлены кафедрой минералогии, кристаллографии и петрографии Горного института. Задача работы - изучить простые формы касситерита и предположить к какому типу относятся данные кристаллы. Исследование проводилось с помощью зеркального фотогониометра.

Исследование морфологии кристаллов очень важно. На их основе представляется возможным делать выводы, касающиеся природных процессов минералообразования. Выявление связи, которая существует между формой минералов и условиями образования, является важной задачей, поставленной перед минералогией практикой геологического дела.

1. Общие сведения о каситерите.

1.1 Кристаллографическая характеристика касситерита.

Химическая формула касситерита SnO₂. "Касситерос" по-гречески - олово. Название происходит от о. Топазос в Красном море.

Структура и морфология кристалла. Ромбическая сингония. D - Pbnm; a₀=4,65, b₀ =8,80, c₀ =8,40 , а:b:c=0,5286:1:0,9550, Z=4.

Топаз является единственным представителем переходной кристаллической структуры между гексагональным типом плотнейшей упаковки (оливин) и кубическим (дистен). Основа структуры топаза – мотив из Al-октаэдров, в которых Аl окружен четырьмя атомами О и двумя F или (ОН). Октаэдры частью имеют общие вершины (F), частью общее ребро (О-О). Между октаэдрами общие изолированные тетраэдры SiO₄. Атомы О октаэдров одновременно принадлежат кремнекислородным тетраэдрам; F или ОН связаны только с Al.

Кристаллы призматические, в большей или меньшей степени вытянутые по оси с. Встречаются кристаллы с доминирующими гранями (120), “доматические” c сильно развитыми (021) или (011), кристаллы с хорошо развитым базопинакоидом и без него и т.д. Известны двухконечные кристаллы с различными гранями на обоих концах. Двойники по (101) встречаются исключительно редко. В шлифах у топазов Урала наблюдаются полисинтетические двойники по {110}.

Кристаллы топаза отличаются по форме не только на различных месторождениях, но иногда даже на отдельных их участках. Выделяется несколько типов:

1)    мурзинский – почти изометричной формы с сильно развитым пинакоидом {001} и хорошо развитой призмой (120), с другими более редкими и слабо проявленными формами;

2)    ильменский – бочонковидные; пинакоид сильно сужен рядами дипирамид (223) и (112), из призм преобладает (110);

3)    шерловогорский – с сильно развитыми призмами {110}, {120}, {130}, призмой {011}, часто принимаемой за диэдр, и отсутствием пинакоида;

4)    коростенский – с хорошо развитыми призмами {110} и {120} и отсутствием пинакоида.

Рис.1 Кристаллы топаза Символы граней

1.    Волынь (по Леммлейну) b 010  w 041

2.    Мурзинка (по Кокшарову)  c 001 x 123

3.    Ильменские Горы (по Кокшарову) d 101 y 021

4.    Шерлова Гора (по Кокшарову) f 011 l 120

5.    Мурзинка (по Ферсману) g 011 m 110

6.    Мексика (по Гольшмидту) h 130 o 111

 i 113

Кристаллы топаза отличаются по форме не только на различных месторождениях, но иногда даже на отдельных их участках.

На гранях призматического пояса [001] обычна вертикальная штриховка. Кристаллы часто бывают разъедены с образованием на их гранях в зависимости от длительности и интенсивности растворения, разнообразных фигур. На гранях (110) и (120) первоначально образовываются углубления с прямоугольными или квадратными основаниями, ограниченные гранями (010), (120), (130), (140), (230), (470), (100), (210), (111) и др. На гранях (011) – треугольники и трапециевидные углубления с гранями (021), (155), (238) и др.

Известны зональные кристаллы, внутренняя часть которых представляет монокристалл, а внешняя состоит из нескольких рядов наросших друг на друга мельчайших кристалликов топаза.

Встречаются ориентированные срастания топаза с разными минералами. В кристаллах топаза из Ильменских Гор наблюдались включения турмалина. Известны ориентированные нарастания кристаллов биксбиита на грани (110) кристаллов топаза из Томас Рейнж (шт. Юта, США). В месторождении Давей в США обнаружены закономерные нарастания топаза на гранате. На разъеденной поверхности кристаллов топаза иногда наблюдаются кристаллики кварца, очень редко –гердерита.

Кристаллы топаза часто содержат жидкие и газовые включения; иногда их колличество так велико, что топаз становится мутным и непрозрачным молочно-белым (пирофизолит). У топаза с Шерловой горы частог молочнобелыми являются головки кристаллов ( “коневый зуб” ) с многочисленными твердыми и жидкими включениями. Изучения состава жидких включений показано, что в них содержатся K, Na, Ca, Mg, Fe²⁺, Si, B, Cl, CO₂, SO₃. Твердая фаза этих включений бывает представлена кристалликами галита, сильвина, буры, эльпасолита, хлоридов алюминия и цинка, криолита, кварца. Мусковита, флюорита и ряда ближе неопределенных минералов.

В топазе наблюдаются вростки кристалликов турмалина, гематита, биотита, полевого шпата, кварца рутила, магнетита, ильменита, касситерита, ганита, флюорита, мусковита и фенакита; некоторые вростки приурочены к зонам роста (арсенопирит в топазе из Ингодинской рудной зоны в Забайкалье). В трещинах выделений топазов обнаруживается каолинит, гидрогетит, гипс, вивианит, слюда и др.